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Comparacion de la composicion corporal de mujeres jovenes obtenida por hidrodensitometria y tres tecnicas de bioimpedancia.

Comparison of three bioimpedance techniques with hydrodensitometry for assessment of body composition in young adult women

Comparacao da composicao corporal de mulheres jovens obtida por hidrodensitometria e tres tecnicas de bioimpedancia

INTRODUCCION

La bioimpedancia (BI) es un metodo facil de utilizar, rapido y relativamente economico para medir la composicion corporal. Diversos estudios han hallado que la BI determina adecuadamente la composicion corporal promedio de grupos de personas (1-3). Sin embargo, en la evaluacion individual este metodo ha presentado errores considerables en la medicion de la grasa corporal (4-6). Desarrollos en la aplicacion de la BI como la tecnica manos-pies de ocho electrodos buscan mejorar la precision y exactitud del metodo (7-9). Este estudio compara los resultados de la composicion corporal obtenidos con tres tecnicas de BI, incluida la de manos-pies de ocho electrodos, con la hidrodensitometria como metodo de referencia.

La aplicacion de la BI se basa en la oposicion de los tejidos corporales al paso de la corriente electrica, que es baja en los tejidos con abundante agua y electrolitos como el muscular, y alta en aquellos con baja concentracion de agua como el adiposo (5,10,11). Los valores de BI se utilizan en ecuaciones de prediccion para estimar el contenido de agua corporal total y/o la masa libre de grasa (5,10,11). Las ecuaciones de BI son especificas de poblacion, porque las diferencias entre grupos etnicos en la forma corporal y en la proporcion de los segmentos del cuerpo modifican la distribucion de la corriente electrica y afectan la determinacion de la composicion corporal por este metodo (9,12). La medicion de la BI segmentaria y la estimacion de la composicion de cada uno de los segmentos corporales se han sugerido como una alternativa que puede mejorar la prediccion del metodo (9).

La tecnica BI manos-pies de ocho electrodos permite determinar la composicion corporal total y la de los segmentos. Esta tecnica se utilizo por primera vez en equipos comerciales a principios de este siglo (7,13,14). En los anos 80 y 90 del siglo XX habia un gran interes en la BI segmentaria para calcular el contenido de agua, masa grasa y masa libre de grasa de diferentes partes del cuerpo humano, pero habia dificultades para estandarizar la ubicacion de los electrodos y la sumatoria de la BI de los segmentos corporales no coincidia con la medicion de la BI de todo el cuerpo (15,16). Estas dificultades se superaron en parte con la tecnica de ocho electrodos (dos en cada mano y dos en cada pie) en la cual se asume el principio de equipotenciales y se mide la BI de forma secuencial entre pares de electrodos, lo cual permite estimar la impedancia de cada segmento y su composicion (15,17). Una descripcion detallada del principio de equipotenciales y su aplicacion a la BI segmentaria se encuentra en los trabajos pioneros de Organ (18) y Cornish (19).

Las tecnicas de BI mano-pie y pie-pie de cuatro electrodos han mostrado validez limitada para determinar la composicion corporal en mujeres jovenes colombianas (20,21). Por ello, el objetivo del presente estudio fue investigar si los resultados de la composicion corporal obtenidos por la tecnica manos-pies de ocho electrodos son mas exactos que los derivados de las tecnicas de cuatro electrodos mano-pie y pie-pie, en mujeres jovenes de Medellin, Colombia.

MATERIALES Y METODOS

Tipo de estudio y participantes: este fue un estudio descriptivo transversal con una muestra de conveniencia de 31 mujeres entre 19 y 31 anos de edad, de la ciudad de Medellin, Colombia. El numero se calculo con base en una potencia del 80 %, un nivel de significancia del 95%, una diferencia promedio del porcentaje de grasa corporal (%GC) entre la hidrodensitometria y las tecnicas de BI del 2,3%; utilizando los valores de desviacion estandar de la hidrodensitometria (6,0%) y de la tecnica manopie (5,3%) informados previamente (20). Para el calculo de la muestra se empleo el software EPIDAT 4.0 (22). Los criterios de inclusion fueron no tener implantes de silicona, protesis o marcapasos, no estar en embarazo ni presentar enfermedades pulmonares o condiciones fisiologicas que interfirieran con las pruebas. Ademas, en el momento de la evaluacion se verifico que las voluntarias cumplieran las siguientes condiciones: no estar en los cinco dias anteriores o posteriores al periodo menstrual, no haber hecho actividad fisica intensa ni haber consumido alimentos productores de gases intestinales 24 horas antes, no haber fumado ni consumido ningun alimento por lo menos cuatro horas antes de la prueba y, durante la misma, no portar joyas, accesorios o maquillaje. Las evaluaciones se efectuaron entre las 7:00 a. m. y las 9:30 a. m. en el Laboratorio de Antropometria y Composicion Corporal de la Escuela de Nutricion y Dietetica de la Universidad de Antioquia.

Hidrodensitometria: se utilizo la hidrodensitometria como metodo de referencia para medir el %GC como se ha descrito detalladamente (23). En resumen, se midieron el peso corporal (bascula Detecto de 0,1 kg de precision) y la estatura (antropometro GPM de 0,1 cm de precision) siguiendo las tecnicas descritas por Lohman (24). Luego, se peso a las voluntarias dentro del agua al final de una espiracion forzada (tanque de fibra de vidrio, bascula Chatillon de 0,02 kg de precision) con medicion simultanea del volumen residual pulmonar (espirometro [??]MAX 22, Sensor Medics). El volumen corporal ([??]c) se obtuvo por la diferencia entre el peso fuera del agua (Pfa) y el peso dentro de esta (Pea), corregido por la densidad del agua (Da), asi: [??]c = (Pfa - Pea) / Da. Al [??]c se le restaron el volumen pulmonar residual y el volumen del gas intestinal, del cual se acepta un promedio de 0,1 L en adultos (25). La densidad corporal (Dc) se obtuvo de dividir el Pfa por el [??]c y se calculo el %GC con la ecuacion de Siri: %GC = 4,95 / Dc - 4,50 (25).

Bioimpedancia: se aplicaron tres tecnicas de medicion de BI; mano-pie, pie-pie y manos-pies. La tecnica mano-pie se hizo con un equipo de cuatro electrodos (RJL Systems Quantum II) como se describio previamente (20). En resumen, diez minutos antes de la medicion las voluntarias se acostaron en decubito supino sobre una mesa de madera alejada de fuentes electricas. Se les pusieron cuatro electrodos de gel en el hemicuerpo derecho, dos en la mano y dos en el pie, segun las instrucciones del fabricante (26). Los valores de BI (Z) se emplearon para determinar la masa libre de grasa con las ecuaciones de Kotler que vienen programadas en el software del equipo: masa libre de grasa = 0,88 [([Estatura.sup.1.97]/ [Z.sup.0.49]) x (1,0 / 22,22)] + (0,081 x Peso) + 0,07 (27).

La BI pie-pie se efectuo con una bascula Tanita (TBF-300) siguiendo las instrucciones del fabricante (28). Las voluntarias se pararon sobre la bascula que contiene cuatro electrodos metalicos, dos para cada pie. Este equipo estima la masa libre de grasa por ecuaciones que utilizan los valores de BI, el peso corporal, la estatura, la edad y el sexo (28). Hasta donde saben los autores, las ecuaciones que utiliza el equipo Tanita TBF-300 no han sido publicadas.

La BI manos-pies se hizo con un equipo de ocho electrodos (Seca mBCA 514/515) de acuerdo con las instrucciones del fabricante (29). Este instrumento utiliza una bascula con cuatro electrodos metalicos, dos para cada pie, y un sistema de agarre con dos electrodos metalicos para cada mano. El contacto de las manos con los electrodos se establece por la presion que ejercen los individuos al sujetar el instrumento. El equipo Seca calcula la cantidad de masa libre de grasa con los valores de la resistencia, la reactancia, el indice resistencia del tronco/extremidades (esto es la resistencia del tronco dividida por la resistencia de las extremidades), ademas de los valores del peso corporal, la edad y el sexo (9). Las ecuaciones de prediccion son propiedad de Seca[R] (9).

Cada una de las pruebas se hizo un minimo de dos veces o hasta obtener resultados que estuvieran dentro de la variabilidad permitida: 1% para la masa libre de grasa por BI; 0,002 g/mL para la densidad corporal; 0,1 kg para el peso corporal y 0,5 cm para la estatura (24,25).

El indice de masa corporal (IMC) se utilizo para clasificar el peso de las voluntarias con los puntos de corte de la Organizacion Mundial de la Salud (30); peso adecuado (IMC [greater than or equal to] 18,5 a < 25,0); sobrepeso (IMC [greater than or equal to] 25,0 a < 30,0); obesidad (IMC [greater than or equal to] 30,0).

Analisis estadistico: se presentan los resultados como promedio [+ o -] una desviacion estandar. Se determino la normalidad de los datos por la prueba de ShapiroWilk y la homocedasticidad por la prueba de Levene. Los datos de masa grasa no se distribuyeron de forma normal y fueron transformados logaritmicamente para hacer las comparaciones. La masa grasa, la masa libre de grasa y el %GC obtenidos por BI manos-pies, mano-pie y pie-pie se compararon con la hidrodensitometria mediante la prueba t-student pareada. Se utilizo el error estandar del estimado para calcular el error de prediccion del %GC de cada una de las tecnicas de BI. Se aplico la prueba de Bland-Altman para establecer los grados de acuerdo entre las tecnicas de BI y la hidrodensitometria (31). Se consideraron como significativas las diferencias entre los valores de p [less than or equal to] 0,05.

Consideraciones eticas: la investigacion conto con la aprobacion del Comite de Bioetica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia. A las participantes se les informaron el objetivo del estudio y las pruebas que se les iban a realizar, y se obtuvo el consentimiento informado de cada una.

RESULTADOS

Las caracteristicas generales se presentan en la tabla

1. La edad promedio fue 22,4 anos. Veintitres (74,2 %) tenian peso corporal adecuado; siete (22,6%) presentaban sobrepeso y una (3,2%), obesidad. Por el metodo de referencia de hidrodensitometria se obtuvieron los siguientes valores promedio: masa libre de grasa 40,6 [+ o -] 4,2 kg; masa grasa de 19,2 [+ o -] 6,3 kg; %GC 31,4 [+ o -] 6,6% (tabla 2). No hubo diferencias significativas entre los resultados de la composicion corporal obtenidos por la tecnica de BI manos-pies y la hidrodensitometria (tabla 2). La tecnica mano-pie comparada con la hidrodensitometria subestimo la masa libre de grasa (-0,8 kg; p < 0,05) y sobrestimo la masa grasa (+ 0,8 kg; p < 0,05) y el %GC (+ 1,4%; p < 0,05). Por su parte, la tecnica pie-pie comparada con el metodo de referencia sobrestimo la masa libre de grasa (+ 2,9 kg; p<0,001) y subestimo la masa grasa (2,9 kg; p < 0,001) y el %GC (- 4,9%; p < 0,001) (tabla 2).

Los errores del estandar del estimado y los limites de acuerdo del %GC se presentan en la tabla 3. Las tecnicas de BI manos-pies y mano-pie presentaron errores bajos del estandar del estimado para el %GC (< 3,5); la tecnica pie-pie presento un error elevado del estandar del estimado (> 4,5) (tabla 3). En el calculo del %GC individual las tecnicas manos-pies y mano-pie presentaron un grado de acuerdo moderado con la hidrodensitometria (figura 1). En la prueba de Bland-Altman, el limite de acuerdo superior para manos-pies (5,6%) y mano-pie (5,2%) indican que estas tecnicas pueden subestimar el %GC individual en un 5,6% y 5,2%, respectivamente (tabla 3, figura 1). Asi mismo, los limites de acuerdo inferiores para las tecnicas manos-pies (6,6 %) y mano-pie (8,0%) indican las posibles sobrestimaciones del %GC individual. La tecnica pie-pie presento una concordancia baja con el metodo de referencia en la estimacion del %GC individual, dado el elevado limite de acuerdo superior de 14,4% (tabla 3, figura 1).

DISCUSION

El objetivo del presente estudio fue comparar los resultados de la composicion corporal obtenidos por tres tecnicas de BI con la hidrodensitometria en mujeres jovenes de Medellin. La tecnica manos-pies hallo valores de composicion corporal mas cercanos a la hidrodensitometria que la tecnica pie-pie. Se han informado resultados similares y sugieren que la tecnica manos-pies tiene mayor exactitud que la tecnica pie-pie (7,14). Asimismo, la tecnica manospies mostro una exactitud ligeramente superior a la de la tecnica mano-pie en la determinacion de la composicion corporal. La comparacion de la exactitud de estas dos tecnicas ha mostrado resultados contradictorios en la literatura (32-35) y requiere investigacion en otros grupos de la poblacion.

En 2004, Pietrobelli y colaboradores (7) evaluaron uno de los primeros equipos comerciales que utilizan la tecnica BI manos-pies. Analizaron 20 hombres y 20 mujeres con un instrumento de BI manos-pies (Tanita BC-418) e informaron que el equipo genero valores de composicion corporal total y segmentaria similares a los del metodo de absorciometria radiografica de energia dual rayos x (DXA) (7). Aun mas, afirmaron que el equipo manos-pies fue superior al equipo precedente que emplea la tecnica pie-pie (Tanita BC-310) (7). En un estudio similar, Demura y colaboradores (14) evaluaron a 21 hombres y 23 mujeres con los equipos manos-pies (Tanita BC-118) y pie-pie (Tanita TBF-101) y compararon los resultados con los obtenidos por DXA e hidrodensitometria. En las mujeres, ambos equipos Tanita sobrestimaron el %GC con respecto a la DXA y la hidrodensitometria. Sin embargo, los errores de prediccion fueron inferiores con el equipo manos-pies y los investigadores concluyeron que esta tecnica era mas exacta que la precedente pie-pie. Los resultados del presente estudio concuerdan con los de Pietrobelli y Demura y sugieren que los equipos que utilizan la tecnica de BI manos-pies tienen mayor exactitud que los que emplean la tecnica pie-pie.

Es importante senalar que la ecuacion de prediccion de la composicion corporal del equipo de BI manospies (Seca mBCA 515/514) utilizado en el presente estudio probablemente difiere de los algoritmos matematicos incluidos en los equipos Tanita de ocho electrodos. En 2013, Bosy-Westphal y colaboradores (9) desarrollaron las ecuaciones que utiliza el equipo Seca en un grupo de 124 personas caucasicas (62 hombres y 62 mujeres). Posteriormente, estas ecuaciones se evaluaron en caucasicos (n = 32), asiaticos (n = 36), afroamericanos (n = 31) e hispanos (n = 31) contra un modelo de cuatro componentes calculado a partir de DXA, pletismografia y agua marcada. Reportaron sesgos promedio significativos en la masa libre de grasa de los asiaticos (-0,7 kg; p < 0,05) y los afroamericanos (-1,5 kg; p < 0,001), pero no encontraron diferencias significativas en los hispanos (-0,4 kg) y los caucasicos (0,7 kg). Concluyeron que en adultos sanos y euvolemicos el equipo Seca produce resultados similares en precision y exactitud a los metodos de referencia, dado que las diferencias en la masa libre de grasa encontradas con el equipo Seca eran similares a las halladas entre los metodos DXA, pletismografia y agua marcada (9). Sin embargo, los autores de la ecuacion del equipo Seca recomendaron hacer estudios en grupos de poblacion con mayores variaciones del IMC (9), por ejemplo, en personas obesas.

Los equipos de BI han mostrado limitaciones para medir la composicion corporal en obesos (8,36,37). Esto puede obedecer, por lo menos en parte, a que la impedancia del tronco contribuye poco (10%) a la impedancia corporal total, mientras que los brazos y las piernas contribuyen con 47,6% y 43,0%, respectivamente (38). Asi, la composicion corporal total es determinada en gran medida por la impedancia de los brazos y las piernas (16,38). La BI segmentaria (tecnica manos-pies) podria superar estas limitaciones porque con ella se estima de forma independiente la composicion de cada segmento y luego la composicion corporal total (14,34). Sin embargo, estudios efectuados con BI segmentaria utilizando una o varias frecuencias de corriente electrica han reportado limitaciones de la tecnica para calcular la composicion corporal de personas obesas (8,36,37).

La tecnica manos-pies mostro una exactitud ligeramente superior a la de la tecnica manopie y no presento diferencias significativas con la hidrodensitometria. Entre las posibles causas de la superioridad de la tecnica manos-pies estan que utiliza la impedancia de los hemicuerpos derecho e izquierdo del individuo, ademas de que determina independientemente la composicion de cada segmento y luego la composicion corporal total (9). Asimismo, existe la posibilidad de que para las mujeres del presente estudio, que tenian un IMC promedio de 23,6 kg/[m.sup.2], la ecuacion de prediccion de la tecnica manos-pies sea mas adecuada que la de la tecnica mano-pie, dado que la primera fue disenada en mujeres con IMC de 24,1 kg/[m.sup.2] y la segunda, en mujeres con IMC de 24,5 kg/[m.sup.2].

El potencial de la BI para determinar la composicion corporal ha promovido fuertemente la investigacion en esta area, favoreciendo entre otros: a) el desarrollo de multiples tecnicas de medicion de la BI; desde la tradicional mano-pie se han derivado otras como la pie-pie, mano-mano y manos-pies; b) la diversificacion del numero de frecuencias electricas que aplican los instrumentos, desde una sola frecuencia a 50 khz hasta 500 frecuencias entre 1 khz y 1000 khz; c) el desarrollo de multiples algoritmos matematicos para transformar los valores de BI en resultados de composicion corporal (5,39). Esta diversidad en el desarrollo de la BI hace compleja la evaluacion y validacion de los equipos en diversos grupos de la poblacion. Por ello se sugiere tener presente que en esta investigacion se utilizaron los equipos manos-pies (Seca mBCA 515/514), manopie (Quantum II) y pie-pie (Tanita TBF-300), y que los resultados del estudio pueden variar cuando se utilicen equipos que difieran en la tecnica de aplicacion de los electrodos, en la frecuencia de la corriente electrica o en el algoritmo matematico empleado para determinar la composicion corporal.

En conclusion, los resultados sugieren que la tecnica de BI manos-pies de ocho electrodos determina valores del %GC mas cercanos a los de la hidrodensitometria que las tecnicas precedentes de cuatro electrodos, mano-pie y pie-pie, en mujeres jovenes de Medellin, Colombia. En el presente estudio una gran proporcion (74,2%) de las participantes presentaron peso corporal adecuado y solo una baja proporcion tenia obesidad (3,2%) por lo cual se recomienda ser cautelosos en la extrapolacion de los resultados del estudio a otros grupos de la poblacion, dado que se requiere validar las tecnicas y ecuaciones de BI en personas con mayores alteraciones del peso corporal.

CONFLICTO DE INTERESES

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Juan Carlos Aristizabal [1,2], Argenis Giraldo [1]

[1] Profesor, Escuela de Nutricion y Dietetica, Universidad de Antioquia, Medellin, Colombia.

[2] Grupo de Investigacion en Fisiologia y Bioquimica (PHYSIS).

Correspondencia: Juan Carlos Aristizabal; juan.aristizabal@udea.edu.co

Recibido: noviembre 03 de 2016

Aceptado: diciembre 12 de 2016

DOI 10.17533/udea.iatreia.v30n3a01.

Leyenda: Figura 1. Concordancia del porcentaje de grasa corporal obtenido por hidrodensitometria y tres tecnicas de bioimpedancia. La linea discontinua representa la diferencia nula entre los metodos (cero). Las lineas continuas representan las diferencias promedio (MD) entre los metodos y los limites de acuerdo, superior e inferior, calculados como la diferencia promedio mas o menos dos desviaciones estandar de las diferencias (MD [+ o -] 2DE)
Tabla 1. Caracteristicas generales de las participantes

Variables (n = 31)            Promedio (DE)         Rango

Edad (anos)                 22,4 [+ o -] 2,8        19-31
Peso (kg)                   59,8 [+ o -] 8,7      43,0-83,1
Estatura (cm)               159,3 [+ o -] 6,8    144,9-172,1
Indice de masa corporal     23,6 [+ o -] 3,3      18,3-31,0
  (kg/[m.sup.2])
Densidad corporal (g/mL)   1,029 [+ o -] 0,013   1,005-1,055

Tabla 2. Composicion corporal obtenida por hidrodensitometria y
bioimpedancia

                           Hidrodensitometria      Manos-pies
                                                 (8-electrodos)

Masa libre de grasa (kg)    40,6 [+ o -] 4,2    40,3 [+ o -] 3,8
(b(Masa grasa (kg)         19,2 [+ o -] 6,3    19,5 [+ o -] 6,1
Porcentaje de grasa (%)     31,4 [+ o -] 6,6    31,9 [+ o -] 5,9

                                 Mano-pie               Pie-pie
                              (4-electrodos)         (4-electrodos)

Masa libre de grasa (kg)   39,8 [+ o -] 3,6 (a)   43,5 [+ o -] 3,6 (a)
(b(Masa grasa (kg)         20,0 [+ o -] 6,2 (a)   16,3 [+ o -] 5,9 (a)
Porcentaje de grasa (%)    32,8 [+ o -] 5,9 (a)   26,5 [+ o -] 6,3 (a)

(a) Diferencia significativa de hidrodensitometria (p < 0,05)

(b) La masa grasa se transformo logaritmicamente para hacer las
comparaciones

Tabla 3. Error estandar del estimado, amplitud del limite de acuerdo
y limites de acuerdo del porcentaje de grasa obtenido por
hidrodensitometria y bioimpedancia

Metodos                  Error estandar   Amplitud del
                          del estimado     limite de
                                            acuerdoa

Hidrodensitometria-           3,08            12,1
  Manos-pies (8-elect)
Hidrodensitometria-           3,37            13,2
  Mano-pie (4-elect)
Hidrodensitometria-           4,62            19,1
  Pie-pie (4-elect)

Metodos                  Limites de acuerdob

                         Inferior   Superior

Hidrodensitometria-        -6,6       5,6
  Manos-pies (8-elect)
Hidrodensitometria-        -8,0       5,2
  Mano-pie (4-elect)
Hidrodensitometria-        -4,7       14,4
  Pie-pie (4-elect)

(a) Metodo de Bland y Altman: la amplitud del limite de acuerdo es
la distancia entre el Intervalo superior e Inferior de los limites
de acuerdo.

(b) Limites de acuerdo: son los limites calculados como la
diferencia promedio entre los metodos [+ o -] dos desviaciones
estandar de las diferencias
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Author:Carlos Aristizabal, Juan; Giraldo, Argenis
Publication:Iatreia
Date:Jul 1, 2017
Words:5099
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